光学活性アミノ アルコール足場として使用するための汎用性の高い分子は有機合成、です。ジアステレオ選択的 C-H 酸化による対応する水酸基のアミノ酸のカルボン酸残基の胸の谷間に続いてジオキシゲナーゼによって触媒を組み合わせた酵素カスケード反応によってアミノ アルコールを合成 L-リジンから始まって、脱炭酸酵素。
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この記事について
サマリー
要約
アミノ アルコールは、アプリケーションの広い範囲で汎用性の高い化合物です。例えば、彼らは有機合成においてキラルの足場として使用されています。従来の有機化学の合成よく立体化の結果の困難なコントロールとの退屈な多段合成プロセスが必要です。48 h ですぐに利用できる L リジンから酵素によってエレメンタリー アミノ アルコールにプロトコルを提案します。このプロトコルは、従来の有機合成による実施し非常ににくい 2 つの化学反応を組み合わせたものです。リシンの unactivated C-H 結合の最初のステップ位置、ジアステレオ選択的酸化の側鎖は; ジオキシゲナーゼによって触媒します。regiodivergent ジオキシゲナーゼによって触媒 2 番目 regio ・ ジアステレオ選択的酸化は、1, 2-ジオールの形成につながることができます。最後の手順で α アミノ酸のカルボキシルはリン酸ピリドキサール (PLP) の脱炭酸酵素 (DC) によって切断され。Decarboxylative ここだけベータ/ガンマ位置にヒドロキシ置換ジャスモン センターを維持、アミノ酸の α 炭素に影響します。結果として得られるアミノ アルコールは光学的濃縮されてしたがっています。プロトコルは、4 つのアミノ アルコールの semipreparative スケール合成に正常に適用されました。反応の監視によって実施されました高速液体クロマトグラフィー (HPLC) による誘導体化後 1-フルオロ-2, 4-ジニトロ。固相抽出 (SPE) による簡単な浄化は、優れた収率とアミノ アルコールを与えられる (93% > 95%)。
概要
生体触媒によって提供される利点があるにもかかわらず合成経路や総生体触媒ルートの生体触媒のステップの統合ほとんど酵素の速度論的解像度に限られたまま。これらのルートは、不斉化学酵素合成の最初のステップとして広く使用されているが、生体触媒高立体選択性1,2,3 機能グループ相互変換でより多くの可能性を提供しています。.また、生体触媒反応は、同様の条件で行われているしたがって、ワンポット ファッション4,5で連鎖反応を実行する実行可能なは。
光学活性アミノ アルコール助剤または有機合成6の足場として使用する汎用性の高い分子である.二次代謝産物と原薬 (API)、アミノ アルコール部分は多い。主な β-アミノ アルコール類、γ-アミノ アルコール類のキラルにへのアクセスが従来の化学合成によって対応する α-アミノ酸の酸からすぐに利用できるまたは二次アミノ アルコールはしばしば一緒に敏感な退屈な合成経路を必要と立体化学7,8....
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プロトコル
1. 酵素製剤
- 表現し、上記26として蛋白質を浄化します。
注: 次の最終濃度で組換えタンパク質が得られた: Catenulispora acidiphila、UniProtKB ID から αKAO: C7QJ42 (KDO1)、1.35 mg/mL;C. pinensis、UniProtKB ID から αKAO: C7PLM6 (KDO2)、2.29 mg/mL;S. rumirantium、UniProtKB ID から PLP Dc: O50657 (LDC下さい Srum) 12.44 mg/mL で合計酵素と無細胞抽出C. pinensis、UniProtKB ID から PLP DC: C7PLM7 (DCCpin) 2.62 mg/mL。
2. 溶液の調製
注: 下すべてのソリューションは、脱イオン水用意しています。
- HEPES 緩衝液, pH 7.5; の 1 M を準備します。水酸化ナトリウムの 5 m を調整します。
注: pH 調整手順中には、保護手袋、防護服、目の保護と顔の保護 (P280) を着用します。(P305、P351、P338) の目に接触した場合、いくつかの....
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結果
ジアステレオ選択的酵素水酸化鉄 (II) の dioxygenases 触媒による合成のモノ-、ジ-ヒドロキシ-L-リシンについて報告した/16αKAO 家族 (図 1)。両方の要件を満たすために調節された反作用の状態触媒による触媒 PLP DC による脱炭酸ステップが続く、αKAO 1 つまたは 2 つの水酸化反応ステップを組み合わせると、今回紹介した全体のカスケードのプロトコルを最適化するには酵素反応。2 つの Dc、LDC下さい Srum DCCpin、市販 (5R) に向けての活動を調査し始めました - ヒドロキシ - L-リジン。適切な αKAO によって触媒酸化ステップを伴う翼列モノ誘導体、3-ヒドロキシ-L-リジン (1) と 4-ヒドロキシ-L-リジン (2) に向かって DC の活動を測定しました。表 1.......
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ディスカッション
光学活性アミノ アルコールおよび派生物薬物療法が有機合成光学活性助剤から、アプリケーションの広い範囲があります。従来の有機合成によるアミノ アルコールを生産するための多段階の合成は多数あるが、できない場合があります常に効率的な立体化学16の敏感な制御手順と退屈な保護・脱保護のため。保護・脱保護手順と分配するため、通常の高立体選択的生体触媒のアプローチは、良い代替を表す.
前作は、動的運動論的不斉変換 (DYKAT) によって 2-phenylethan-1-アミン バックボーンを持つ様々 な β-アミノ アルコールの合成を報告しました。このルートでヒドロキシ置換ジャスモン センターはベンズアルデヒド、誘導体、触媒、スレオニンアルドラーゼによる aldolisation によって導入されました。低ジアステレオ、この最初のステップの中程度の収率は、触媒による芳香族 β-アミノ アルコール類11,12につながる L チロシン.......
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開示事項
著者が明らかに何もありません。
謝辞
著者は、テクニカル サポートのペギー Sirvain クリスティン Pellé とアラン ・ ペレ ヴェロニク Berardinis 有意義な議論のためにありがとうございます。
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材料
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| HEPES | シグマアルドリッチ | H3375 | |
| L-リジン塩酸塩 | シグマアルドリッチ | L5626 | |
| (5S)-ヒドロキシ-L-リジン | シグマアルドリッチ | GPS NONH | アウトソーシング |
| &α;-ケトグルタル酸 | シグマアルドリッチ | 75892 | |
| コルビン酸ナトリウム | シグマアルドリッチ | A7631 | |
| 硫酸アンモニウム鉄(II)六水和物 | アクロス | 201370250 | |
| ピリドキサールリン酸(PLP) | シグマアルドリッチ | 82870 | |
| 3,4-ジメルカプタン-1,2-ジオール(DTT) | シグマアルドリッチ | D0632 | |
| 1-フルオロ-2,4-ジニトロベンゼン(DNFB) | シグマアルドリッチ | D1529 | |
| タノール | VWR | 20825.290 | |
| ナトリウム炭酸水素塩 | Sigma Aldrich | 71631 | |
| HCl 37% | Sigma Aldrich | 435570 | |
| HCl 0.1M | Fluka | 35335 | |
| アセトニトリル HiPerSolv CHROMANORM LC-MS | VWR | 83640.320 | |
| 2,2,2-トリフルオロ酢酸 | VWR | 153112E | |
| アンモニア 28% | VWR | 21182.294 | |
| メタノール HiPerSolv CHROMANORM for LC-MS | VWR | 83638.32 | |
| ギ酸 | Acros | 270480010 | |
| リン酸 85% | Acros | 201145000 | |
| 酸化重水素 | Acros | 320,710,075 | |
| NaOH | Sigma Aldrich | S5881 | |
| C18 HPLC カラム | Phenomenex | 00F-4601-Y0 | |
| Accela UHPLCシステム | ThermoFisher Scientific | ||
| Accela PDA検出器 | ThermoFisher Scientific | ||
| 4mmシリンジフィルター - 0,22µm - PVDF | メルク | SLGVR04NL | |
| ml目盛り付きシングルユースツベルクリンシリンジ、ルアーチップ | VWR | HSWA5010.200V0 | |
| 陽イオン交換樹脂 100-200 メッシュ | シグマ アルドリッチ | 217506 | |
| ミックスモード陽イオン交換固相抽出カートリッジ 6 mL | ウォーターズ | 186000776 | |
| 抽出マニホールド | ウォーターズ | WAT200609 | |
| ロータリーエバポレーター | Büchi | 531-0103 | |
| 凍結乾燥機α 1-2 LDplus | Christ | L083302 | |
| マイクロピペット 20 & マイクロ;L | Eppendorf | 3121000031 | |
| マイクロピペット 100 & マイクロ;L | エッペンドルフ | 3121000074 | |
| マイクロピペット 500 & マイクロ;L | エッペンドルフ | 3121000112 | |
| マイクロピペット 1000 & マイクロ;L | Eppendorf | 3121000120 | |
| 300 MHz 分光計 | Bruker | ||
| 2 mL マイクロチューブ | CLEARLine | CL20.002.0500 | |
| 50 mL 円錐底遠心分離管 | Fischer Scientific | 05-539-8 | |
| 25 mL 丸底フラスコ 14/23 | Fischer Scientific | 10353331 | |
| 100 mL 丸底フラスコ 29/32 | フィッシャー サイエンティフィ | ック 11786183 | |
| 250 mL 丸底フラスコ 29/32 | フィッシャー サイエンティフィ | ック 11786183 | |
| 250 mL 三角フラスコ | フィッシャーブランド | 15496143 |
参考文献
- Nestl, B. M., Hammer, S. C., Nebel, B. A., Hauer, B. New Generation of Biocatalysts for Organic Synthesis. Ang. Chem. Int. Ed. 53 (12), 3070-3095 (2014).
- Reetz, M. T. Biocatalysis in Organic Chemistry and Biotechnology: Past, Present, and Future. J. Am. Chem. Soc....
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